物態變化學習策略研究

賈小平

[摘要]初中生在學習物態變化時，受到相似概念和規律的干擾，對物態變化中抽象的定義理解不到位，容易混淆規律，在判斷六種物態變化的過程及其吸放熱問題時，常會出現錯誤?；谝陨蠁栴}，教師在教學中可以日常生活中熟悉的冰、水、水蒸氣為例，提出判斷物態變化的類比聯想法及結構圖學習策略，使抽象的問題形象化，便于學生快速準確地掌握，從而達到輕松愉快地學習的目的。

[關鍵詞]物態變化；學習；策略

[中圖分類號]G633.7 [文獻標識碼]A [文章編號]1674-6058（2017）05-0066-02

物態變化在初中物理教學中占有重要地位，同時也是整個熱學內容的基礎，但物態變化過程及其吸放熱量問題呈現出瑣碎與相似的特征。初中八年級學生，思維方式有了一定的發展，但是抽象思維還不健全，思維方式主要以形象思維為主，所以看似簡單的問題，也成了眾多學生的難題與疑問，困擾著他們的理解，影響了他們繼續學習的興趣與信心。如何對物態變化的內容做科學的總結與歸納，讓知識形成一個科學完整的系統，使學生更加通俗易懂地掌握與準確應用物態變化知識，成為問題解決的重點與關鍵。

一、學習策略

1.判斷物態變化過程的兩個要點

一是根據題意和條件準確描述發生物態變化的物質是什么，這是解決問題的關鍵；二是找到發生物態變化前后的物質分別處于什么狀態，是固態、液態，還是氣態，這是判斷物態變化過程的重要依據。初中生經過幾年的學習與生活積累，已經擁有了一定的生活經驗，知道冰、水、水蒸氣三種物質狀態的變化過程，在此基礎上，為了便于學生盡快地理解掌握，從學生最為熟悉的生活經驗人手，以日常生活中常見的冰、水、水蒸氣為例，如果是固體變化為液體，聯系冰變化為水，則很容易判斷此過程為熔化；若是由液體變化到氣體，聯想由水變化為水蒸氣，則該過程為汽化；若是由固體直接變為氣體，聯想由冰直接變為水蒸氣，則斷定此過程為升華過程。若是由氣體變為液體，可以聯想水蒸氣變為液體水，則該過程為液化；若是從液體變為固體，聯想由水變到冰的過程，則該過程即為凝固過程；若由氣體直接變為固體，聯想由水蒸氣直接變為冰，該過程則為凝華過程。此策略采用類比聯想法，簡單形象，通俗易懂，學生容易理解掌握。

2.結構圖

六種物態變化，無外乎是固體、液體與氣體三態之間的變化過程，為了便于理解，固體以生活中最熟悉的冰為例，液體以水為例，氣體以水蒸氣為例，則物態變化的全部過程可以用圖1所示的結構圖來說明。

為了使抽象的過程形象化，以冰作為固體的代表，同種物質的固、液、氣三態中，固體的溫度最低，能量最小，“居住”在結構圖的一樓，水作為液體的代表，能量居中，“住”在二樓，能量最大的氣體水蒸氣“居住”在三樓，一樓到二樓的熔化過程、二樓到三樓的汽化過程及一樓直接“升到”三樓的升華過程都是“上樓運動”，所以只有從外界環境中吸收熱量才可以完成，屬于吸熱過程。相反，如果發生的是三樓“下到”二樓的液化過程、二樓“到”一樓的凝固過程及三樓直接“降到”一樓的凝華過程，這些過程都是“下樓運動”，多余的熱量一定要向外釋放，是放熱過程。采用這種貼近生活的類比式結構圖，六種物態變化過程及與之相對應的吸熱與放熱問題都變得具體而形象，更便于學生一次性準確理解與熟練掌握。

3.易被忽略的水蒸氣

水蒸氣在物態變化過程中扮演著重要的角色，水蒸氣看不見、摸不著，通常很容易被忽略，但它無處不在，常為解決問題的突破點。某些過程得不到正確的解釋，通常都是由于忽略了水蒸氣所造成的，所以考慮水蒸氣通常是解釋某些物態變化過程的關鍵。同時，水蒸氣也常與被描述為“白煙”“白氣”等非氣體物質混為一談，造成物態變化過程判斷錯誤。但只要緊緊抓住水蒸氣“看不見、摸不著”的特性，就會順利避開此干擾，問題也就可以得到快速解決。

二、問題舉例

[例1]夏天從冰箱中取出的雞蛋會變“濕”，此現象中發生的物態變化過程是（ ）。

A.液化 B.升華 C.汽化 D.凝華

解析：雞蛋從冰箱取出后變“濕”，首先明確發生這一物態變化的物質是水（蒸氣），其次找出物態變化前物質水蒸氣是氣體，變化后的物質是附著在雞蛋上的小水珠，為液體，即可判斷該過程是空中的氣體物質水蒸氣遇到剛從冰箱中取出的“冷”雞蛋而變成了液體小水珠，是氣體變為液體的過程，同時對比結構圖，故該過程定是液化過程，因此選項A正確。

[例2]下列物態變化中，屬于吸收熱量的是（ ）。

A.打開暖水瓶蓋，從瓶口冒出的“白氣”的形成過程

B.放入衣箱中的樟腦球變小的過程

C.冬天室內的玻璃上形成冰花的過程

D.剛出爐的鋼水變成鋼錠的過程

解析：從前述的結構圖中可知，在上述的六種物態變化中，熔化、汽化、升華三種“上樓”過程都要吸熱；凝固、液化、凝華三種“下樓”過程均要放熱。打開暖水瓶蓋，從瓶口冒出的溫度較高的水蒸氣遇到溫度較低的空氣而液化成液體小水珠，即“白氣”，屬于液化過程，該“下樓”過程是放熱過程；放人衣箱中的樟腦球變小，是從固體直接變為氣體，屬于升華，是“上樓”吸熱過程；冬天窗戶玻璃因與外面的冷空氣接觸致使其溫度較低，室內溫度較高的水蒸氣遇到了溫度較低的玻璃而直接變為“冰花”附著在玻璃內側，屬于“下樓”凝華過程，是放熱過程；剛出爐的鋼水變成鋼錠是由液體變為固體的“下樓”凝固過程，要放熱，故選項B正確。

掌握以上方法，物態變化問題便可以迎刃而解。對初次接觸物理課程的學生，打消了他們的疑慮，激發了他們的學習興趣，提高了他們學好物理的信心。

（責任編輯 易志毅）